안녕하세요. 윤보섭 전문가입니다.
토목공학
Q. 건물 맨 위에 피뢰침을 두는 이유와 번개가 피뢰침을 치면 어디로 흡수되는건가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.건물 꼭대기에 피뢰침을 설치하는 이유는 번개로부터 건물을 보호하기 위해서입니다. 피뢰침은 건물 외부로 돌출되어 있어 번개가 피뢰침을 타고 흐르게 되며, 이 때 피뢰침은 번개 전류를 지면으로 안전하게 방전시켜주는 역할을 합니다. 피뢰침에 번개가 치면 전기는 피뢰침에 연결된 접지선을 따라 지중으로 흘러가 흡수됩니다. 접지선은 건물 기초 아래 땅속 깊이 박힌 접지봉에 연결되어 있어 번개 전류를 안전하게 대지로 방출할 수 있습니다.그리고 현실적으로 번개를 피뢰침을 통해 받아 전기로 재사용하기는 어렵습니다. 피뢰침 시스템은 번개의 전류를 안전하게 방전시키는 역할을 하며, 전기를 저장하거나 활용하기 위한 용도로 만들어지진 않았습니다.
지구과학·천문우주
Q. 동해는 왜 밀물과 썰물이 없나요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.동해에도 밀물과 썰물이 있습니다만 동해는 해협의 너비가 매우 좁아 해수의 교환이 원활하지 않기때문에 조석간만의 차이가 미미해져 육지에서 볼 수 있을 정도의 뚜렷한 썰물 현상이 나타나지 않습니다.
생물·생명
Q. 산호들이 대량으로 죽으면 바다에 어떠한 영향을 미치게 되나요
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.산호초가 대량 멸종하면 바다 생태계 전반에 부정적인 영향을 미칠 것입니다. 산호초는 수많은 해양 생물들의 서식지와 산란지 역할을 하기 때문에 산호초가 사라지면 그 생물들의 개체수가 급감할 수 밖에 없습니다. 또한 산호초는 해안 지역을 보호하는 방파제 역할도 하므로 산호초가 파괴되면 연안 지역이 해일과 강풍에 취약해집니다. 산호 백화현상이 지속되면 수 많은 생물 종이 멸종하고 연안 지역 재해 위험도 높아져 막대한 생태계 및 경제적 피해가 예상됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 물소는 정말 물가에서만 살 수 있는 동물인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.물소는 하루에 60~80L의 물을 마셔야 하는 대형 동물입니다. 그래서 항상 물가 부근에 서식해야 충분한 물을 섭취할 수가 있습니다. 또 물소는 몸을 식히고 체온을 조절하기위해 하루 중 일부 시간을 물에 담그고 있어야 합니다. 뜨거운 아프리카의 기후때문에 이는 필수적인 행동입니다. 더불어 물가 주변에는 물소가 먹이로 삼는 수생 식물들이 자라기 때문에 먹이를 구하기에도 유리합니다.한 마디로 물 섭취, 체온 조절, 먹이 확보 등을 위해 물소는 육지 초식 동물임에도 불구하고 물가 근처 환경에 서식하게 된 것입니다.
생물·생명
Q. 우포늪은 우리나라 최대의 내륙 습지라는데, 어떻게 형성되었나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.우포늪은 신생대 제4기 경상분지에 있던 고대 호수 유적지입니다. 당시 이 지역은 호수 분지였는데, 수십만년에 걸쳐 하천에 의해 운반된 모래와 점토 퇴적물이 호수를 점차 메우면서 늪지가 형성되었습니다. 또 이 과정에서 식물 유체가 두꺼운 층을 이루어 나무 화석과 같은 유기물 퇴적층이 만들어졌고 이렇게 형성된 우포늪은 60여종의 희귀 동식물이 서식하는 생태계로 보전가치가 높습니다. 수심이 3m가 넘는 곳도 있어 아직도 과거 호수의 모습을 간직하고 있으며 우포늪은 현재 국가 지정 습지보호지역으로 지정되어 보호를 받고 있는 중요한 생태 자원입니다.
생물·생명
Q. 도마뱀 꼬리는 재생하면 원상태까지 돌아오나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.도마뱀은 자신의 꼬리를 스스로 자른 후 꼬리가 원래 상태로 완벽히 돌아오지는 못합니다. 대신 새로운 꼬리가 자라나지만 원래 꼬리와는 다른 모습과 기능을 가지게 되죠. 도마뱀은 포식자로부터 도망갈 때 꼬리를 의도적으로 잘라내는 능력이 있는데 이렇게 잘린 꼬리 부위에서는 새로운 꼬리가 재생되기 시작합니다. 하지만 재생된 꼬리는 근육과 골격이 원래 꼬리와 다른 단순한 구조로 이루어져 있습니다. 색상도 원래 꼬리와 차이가 날 수 있고 운동 능력이나 신경 전달 기능 등이 원래 꼬리보다 떨어집니다.결과적으로 도마뱀은 잃어버린 꼬리를 되찾지는 못하고, 기능이 제한된 새로운 꼬리를 가지게 되는 것입니다. 하지만 이 재생 능력 덕분에 포식자의 공격을 모면할 수 있게 되는거죠.
지구과학·천문우주
Q. 화성에 모래폭풍이 불면 정말 사람도 날아가버릴까요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.화성에서 모래 폭풍이 일어나더라도 사람이 실제로 날아가는 일은 없을 겁니다. 화성의 대기 밀도가 지구 대기의 약 1%에 불과해 매우 희박하기 때문입니다. 풍속이 아무리 빨라도 희박한 대기로는 사람을 떠올릴만한 충분한 부력을 발생될 수 없습니다. 오히려 화성의 모래폭풍은 미세한 먼지 입자들을 대기중에 날리게 하는 정도의 강도입니다. 물론 이 먼지 폭풍은 태양전지판의 기능을 저하시키는 등 인공 탐사선에 위협이 될 수는 있습니다만 화성의 중력이 지구의 3분의 1 수준이라는 점을 감안하더라도, 사람이 실제로 모래바람에 날아가는 일은 발생하지 않을 것입니다. 영화는 영화로만 생각하시면 되겠습니다.
화학
Q. 소금이나 설탕이 물에 녹는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.설탕이나 소금이 물에 녹을 수 있는 이유는 물 분자의 극성과 관련이 있습니다. 물 분자는 부분적인 전기 양전하를 갖는 수소 원자와 부분적인 전기 음전하를 갖는 산소 원자로 구성되어 있어 전체적으로 극성을 띱니다. 이러한 물 분자의 극성때문에 이온 결합 물질인 소금(Na+ 및 Cl-)이나 극성 공유 결합 물질인 설탕(포도당) 분자의 이온이나 극성을 갖는 부분과 정전기적 인력을 형성할 수 있습니다. 이 인력에 의해 물 분자들이 소금이나 설탕 분자를 에워싸 수화(hydration)가 일어나면서 결과적으로 물에 녹게 되는 것입니다.
토목공학
Q. 휴양지 몰디브가 가라앉고 있다는데요
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.몰디브 섬이 서서히 가라앉고 있는 주된 이유는 지구 온난화로 인한 해수면 상승때문입니다. 화석 연료 사용 증가로 대기 중 온실가스 농도가 높아지면서 지구 평균기온이 상승하고 있습니다. 이에 따라 극지방의 빙하가 녹아 해수가 열팽창하면서 전 지구적인 해수면이 점차 높아지고 있습니다. 몰디브는 평균 해발고도 1.5m에 불과한 섬나라로, 이러한 해수면 상승에 매우 취약한 지역입니다. 일부 몰디브 섬들이 이미 바닷물에 잠기기 시작했으며, 현재 추세대로라면 21세기 말에는 대부분의 몰디브 섬이 물에 잠길 것으로 예상되고 있죠. 이에 따라 몰디브 정부는 국가 이전 계획까지 고려하는 등 해수면 상승 대책 마련에 고심하고 있는 실정입니다.
생물·생명
Q. 가재가 고통을 제일 잘 느낀다고 들었었는데 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.네, 가재가 가장 고통을 잘 느끼는 생물인지는 모르겠습니다만 가재뿐 아니라 곤충을 포함해 무척추동물들은 모두 고통을 잘 느낍니다. 그 이유는 진화적으로 발달한 통증 수용체와 신경계때문입니다. 가재를 포함한 무척추 동물들은 복잡한 신경계와 더불어 통증을 인지하는 특화된 신경세포와 수용체를 가지고 있습니다. 이를 통해 자극에 대한 통증 반응을 민감하게 느끼게 되는거죠.